Керамические материалы. Тажибаева. Учебное пособие керамические материалы
 Скачать 3.55 Mb.
|
|
12 Технология производства ковров из литых керамических плиток Процесс изготовления литых плиток заключается в том, что на пористую керамическую подставку последовательно наливают три слоя шликера – разделительный, плиточный и глазурный. Затем окрепшую массу разрезают на подставке на плитки заданного размера, здесь же их сушат и обжигают. Затем осуществляют набор плиток в ковры на автоматизированной конвейерной линии. Глина и каолин, являющиеся основными сырьевыми компонентами для производства керамических материалов и плитки, в том числе добываются открытым способом. Из карьера, находящегося в непосредственной близости с заводом, глина и каолин набираются многоковшовыми экскаваторами и при помощи конвейера поступают на склады сырья (рисунок 32). Рисунок 32 – Добыча глины Для бесперебойной работы производства на предприятии должен быть определенный запас сырья. С этой целью на предприятии создают склады для промежуточного запаса сырья. Для разгрузки и транспортирования глины и каолина применяются склады закрытого типа [8]. Склад оборудуют мостовыми кранами с грейферным захватом, которые подают сырье в производство из любой точки склада. Хранилище такого типа особенно удобно при одновременном использовании различных видов сырья. 77 Рисунок 33 – Схема производства фасадных плиток и ковров из них Тонкий помол – шаровая мельница Приемный бассейн – сито № 056 Расходный бассейн с пропеллерной мешалкой Глина Каолин Дозирование – ящичный питатель Измельчение – дезинтеграторные вальцы Измельчение – бегуны мокрого помола Хранение – башенный глинозапасник Дозирование – расходный бункер Кварцевый песок Стеклобой Помол – шаровая мельница Просев – сито № 0063 Дозирование – расходный бункер Мел Бентонит Дозирование – ящичный питатель Измельчение – бегуны мокрого помола Дозирование – расходный бункер Тонкий помол – шаровая мельница Расходный бассейн с пропеллерной мешалкой Глазурь Дозирование – расходный бункер Тонкий помол – шаровая мельница Приемный бассейн – сито № 0125-01 Расходный бассейн с пропеллерной мешалкой Изготовление литых плиток – поточно-конвейерная линия Сушка – роликовые сушилки Обжиг – щелевые роликовые печи Охлаждение – полочная камера Набор плиток в ковры – конвейерная линия Сушка – сушильное устройство Резка – алмазные отрезные круги Укладка в стопу – приемный стол Склад готовой продукции Синтетически й клей Оберточная бумага 78 Мел, бентонит, стеклобой, кварцевый песок, циркониевые фритты, синтетический клей и оберточная бумага поступают в готовом виде на склады сырьевых материалов закрытого типа при помощи автомобильного транспорта. Подготовка и переработка глины и каолина. Глина и каолин обрабатываются механическим способом. Механический способ заключается в том, что структуру сырья разрушают, усредняют сырье по вещественному составу и влажности за счет воздействия рабочих органов механизмов. Глину и каолин, предназначенные для приготовления шликерного слоя литых керамических плиток, дозируют, измельчают, подвергают тонкому помолу, просеивают. Для непрерывной и равномерной подачи глины и каолина используют ящичные питатели. Ящичные питатели представляют собой металлические емкости, дном у которых служит резиновая лента на капроновой основе. Питатель состоит из следующих основных сборочных единиц: каркаса, транспортера, бильного вала, привода шиберов. Сварной каркас выполнен в виде ящика, боковые стенки которого установлены с расширением внизу, что уменьшает зависание материала [13]. Транспортирующим органом питателя является резиновая лента. Опирающаяся на роликовый конвейер. Бильный вал предназначен для разрыхления, перемещения и равномерного сброса материала с ленточного конвейера в разгрузочный лоток. Привод обеспечивает вращение вала ленточного конвейера и бильного вала. Шиберы обеспечивают дозирование компонентов шихты путем установки их на разной высоте относительно плоскости ленты конвейера. Перемещаются шиберы с помощью червячно-винтовых механизмов. Точность дозирования компонентов обеспечивается бесступенчатым изменением скорости движения ленты конвейера. Для выделения камней и уменьшения размера кусков применяют дезинтеграторные вальцы. Далее глина направляется на переработку массы влажностью 16 –20 % на бегуны мокрого помола. Обработка осуществляется путем раздавливания, перемешивания и растирания глиняной массы. Бегуны состоят из чаши, станины, катков, редуктора, коромысла со скребками, разгрузочной тарелки, загрузочной течки, привода и сбрасывающей дуги [1]. Чаша представляет собой стальную отливку, в центре которой имеется отверстие для прохода вертикального вала. На плоскую часть тарели, подкрепленную ребрами, укладываются плиты двух типов с отверстиями, сквозь которые глина продавливается катками на разгрузочную тарель. Плиты с отверстиями образуют внутреннюю дорожку. Станина выполнена сварной. В ее обечайке имеется окно, через которое глина с разгрузочной тарели поступает на разгрузочный лоток (рисунок 34). 79 Глиняная масса, подлежащая переработке, подается во вращающуюся загрузочную течку бегунов и по двум ее рукавам направляется на внутреннюю сплошную дорожку чаши под каждый каток. Скребки направляют раздавленную на внутренней сплошной дорожке глиняную массу на внешнюю решетчатую дорожку. Рисунок 34 – Бегуны мокрого помола Продавленная через отверстия решеток глиняная масса падает на разгрузочную тарель. Сбрасывающей дугой глина отводится через окно в станине за пределы бегунов и попадает на конвейер, направляющий ее на дальнейшую переработку. Далее глиняная масса поступает в глинозапасники башенного типа, предназначенный для вылеживания увлажненной глиняной массы. Глинозапасники башенного типа представляют собой цилиндрический бункер большой вместимости, в нижней части которого смонтирован разгрузочный механизм, обеспечивающий непрерывный отбор загруженной массы и подачу ее в расходный бункер. Башенный глинозапасник предназначен для гомогенизации и повышения качества предварительно переработанной глиняной массы и создания запаса сырья, обеспечивающего непрерывный процесс производства. Полезная емкость глинозапасника должна быть равна суточной потребности в глине, умноженной на необходимое число дней вылеживания с соответствующим запасом на участки, занятые под загрузкой и выгрузкой [13]. Подготовка сырьевых компонентов для шликерного и разделительного слоев. Компоненты шликерного слоя загружаются в шаровые мельницы, где осуществляется тонкий помол. Помол производится до остатка 2 – 5% на сите № 0063. 80 Шаровые барабанные мельницы предназначены для тонкого помола компонентов керамической массы. В качестве мелющих тел используются металлические фарфоровые шары. Барабаны футерованы плитками из каменного литья. Футеровка такими плитками служит 4-5 лет. Сырьевые материалы для разделительного слоя подаются ящичным питателем на бегуны мокрого помола. Затем все сырьевые компоненты подаются раздельно в расходные бункера, обеспечивающие суточный запас. Бункера оборудованы автоматическими дозаторами [13]. Приготовление шликерного, разделительного и глазуровочного слоев. Готовый разделительный шликер через вибросито сливается из шаровой мельницы в приемный бассейн с пропеллерной мешалкой, откуда насосом перекачивается в расходный бассейн, расположенный непосредственно у конвейера, где доводится до наружных параметров (влажность 78 – 82%, плотность 1,1 – 1,15 г/см 3 ). Шликер основного плиточного слоя приготовляется в шаровых мельницах периодического действия в два приема. Шаровая двухкамерная мельница предназначена для измельчения строительных материалов малой и средней твердости. Мельница состоит из барабана, загрузочной и разгрузочной частей, роликоопор, кожуха разгрузки и привода. Внутри футерованного барабана имеется межкамерная перегородка, разделяющая его на две камеры – предварительного и тонкого помола. Два люка барабана служат для загрузки и выгрузки мелющих тел, установки и перестановки футеровки. Внутренняя поверхность загрузочной крышки защищена броневыми плитами, а на разгрузочной крышке закреплены решетка и лопасти подъемника, облегчающие разгрузку готового продукта. Мельница загружается материалом через приемную воронку. Поступивший материал измельчается мелющими телами и перемещается от загрузочного конца к разгрузочному под давлением. Шликер из мельницы сливается в приемный бассейн, проходя световую очистку на сите № 056. Неразмолотое стекло, оставшееся на сите после очередного слива основного шликера. Снимается с сита и засыпается в каждую последующую загружаемую мельницу во вторую загрузку. Затем шликер перекачивается в расходный бассейн с пропеллерной мешалкой. Влажность основного шликера составляет 26 – 28%, плотность 1,83 – 1,85 г/см 3 Пропеллерные мешалки предназначены для перемешивания во взвешенном состоянии литейных шликеров. Мешалки имеют сварную раму, на которой закреплены корпус подшипникового узла и привод. На конце вертикально консольного вала смонтирован лопастной винт, являющийся рабочим органом мешалки. 81 Для получения глазуровочного слоя – сначала производится помол в шаровых мельницах. Влажность глазурного шликера 40%. Продолжительность помола 28 – 30 часов. Помол проводится до остатка 0,1 – 0,8% на сите № 0063. Затем, полученная масса подается в приемный бассейн, оборудованный ситами № 0125-01, затем перекачивается в расходный бассейн, где доводится до плотности 1,5 – 1,54 г/см 3 Разделительный слой готовится аналогично – подвергается измельцению в шаровых мельницах, затем поступает в расходный бассейн с пропеллерной мешалкой [13]. Изготовление литых плиток. На литейном конвейере последовательно установлено устройство для подачи лещадок, нанесения разделительного слоя, основного плиточного шликера и глазури. Толщина наносимых слоев колеблется в пределах от 0,07 до 4 мм. Лещадки впитывают влагу из залитого в них шликера и отдают эту влагу в сушилках. Подвергаясь многократному нагреванию и охлаждению в процессе обжига литых плиток, лещадки должны обладать прочностью, пористостью и термостойкостью. При поливе каждый последующий слой наносится в момент исчезновения зеркала влаги с предыдущего слоя и не позднее 10 секунд после этого. Лещадки играют важную роль в производстве литых плиток. После исчезновения зеркала влаги глазурного слоя лещадка поступает на зачистное устройство, а затем в резательное устройство, где дисковыми ножами нарезается плитка [1]. Сушка керамических плиток. Сушку плиток производят в роликовых сушилках, при котором влага испаряется вследствие теплообмена между изделием и теплоносителем. Изделие сушится до содержания влаги 5 – 7% [13]. Продолжительность сушки составляет 22 минуты при температуре 180 – 340 С. Сушилка трехсекционная, с газовым отоплением. Лещадки движется в три ручья по роликам, переходя затем в печь. После третьей секции сушилки на открытом участке роликового конвейера установлены вращающиеся металлические щетки с аспирацией для очистки тыльной стороны лещадки от остатков шликера. Обжиг керамических плиток. Обжиг литых керамических плиток осуществляется в щелевых роликовых печах. В процессе нагрева при различных температурах в материале керамических изделий происходит ряд сложных физико-химических явлений, вызывающих изменение его свойств. В интервале температур 0 – 150°С происходит досушка сырца. Оптимальная влажность загружаемого в печь сырца 2–6%. Для предотвращения появления трещин при досушке увеличивают скорость газового потока (при умеренном повышении его температуры). Печь работает при температуре 1030 – 1060 °С. Продолжительность обжига составляет 33 минуты. Печь отапливается газом. При использовании инжекционных горелок. 82 После печи лещадка поступает в полочную камеру охлаждения. При выходе из камеры охлаждения с лещадок снимается плитка, рассортировывается и передается на наклейку в ковры [13]. Набор ковров из литых керамических плиток. Набор ковров с неориентированным расположением литых плиток организуется на самостоятельной автоматизированной конвейерной линии. Управление линией осуществляется с пульта. Плитки засыпают в ковш подъемного скипа, из которого они подаются в приемный бункер, а затем ленточным питателем – на ускоряющий конвейер. Над конвейером установлен сеточный механизм, который распределяет плитки в один слой. С ускоряющего конвейера плитки ссыпаются на сеточные (состоящие из трех ступеней) ориентаторы, которые переворачивают плитки лицевым глазурованным слоем вверх. Далее плитки подают на наклонный вибростол с боковыми ограничивающими направляющими. Плитки, которые не перевернулись лицевым слоем вверх, поступают в емкость для последующего возврата в приемный бункер линии. На вибростоле плитки укладываются вплотную одна к другой в один слой, ссыпаются на наклонную часть сеточного конвейера, а затем попадают на барабан для фиксации набранного слоя. При дальнейшем движении плитки соединяются с бумагой, на которую специальным устройством намазывается клей, поступающий и емкости. Плитки приклеиваются к бумаге лицевой стороной. Пройдя под прижимным устройством, лента ковра направляется в сушильное устройство. После сушки ковры разрезаются вдоль и поперек тремя алмазными отрезными кругами АОК 200 –1,2 – 5 одновременно по плиткам и бумаге. Барабан предотвращает провисание ковров при поперечной отрезке. После продольной отрезки специальным устройством ковры переворачиваются таким образом, чтобы плитки располагались сверху (тыльной стороной). Длина готовых ковров регулируется преобразователем. После резки ковры попадают на приемный стол, а затем их вручную складывают в стопу на поддонах на столе [13]. Со стола их снимают и отправляют на склад готовой продукции, откуда ковры из литых керамических плиток поступают заказчику. 83 13 Технология производства керамической черепицы Технологическая схема производства предполагает установление необходимых технологических операций и рациональных приемов их осуществления [14]. Основу технологии производства керамической черепицы традиционно составляют три стадии: подготовка сырья, формовка черепка и обжиг. Все три стадии очень важны для получения на выходе качественной продукции. Получение сырья. Важнейшим для качества керамики является чистота глины, добываемой из карьеров. Главные вредители черепицы это известковые вкрапления в глину. Именно они уменьшают количество циклов замерзания, которое может выдержать керамическая черепица. Поэтому производители выбирают для производства карьеры с самой чистой глиной. Чаще всего они находятся во владении у производителей [1]. Разработка месторождения включает в себя следующие виды работ: подготовительные – вскрытие месторождения, устройство водоотводных каналов и подъездных дорог к карьеру; вскрышные – снятие и удаление растительного слоя почвы и всех непродуктивных слоев; добычные – выемка глины из массива и погрузка ее на транспортные средства с помощью одноковшовых экскаваторов; транспортные – доставка глины в производственный цех или к местам вылеживания и хранения автомобильным транспортом (рисунок 35). Для получения однородного сырья и улучшения его качества очень важно добиться усреднения породы, что достигается путем использования складов для его хранения, которые находятся непосредственно на территории завода. Рисунок 35 – Склад глины Шамот доставляется с завода автомобильным транспортом к месту производства. 84 Подготовка сырья. Со склада сырьевых материалов глина подается на дозирование в ящичный питатель. Принцип работы ящичного питателя заключается в том, что над пластинчатой лентой питателя устанавливается ящик, днищем которого является лента питателя, а перегородки образуют емкости, заполняемые материалом (рисунок 36). Рисунок 36 – Ящичный питатель При движении ленты материал из-под перегородок двигается в виде двух слоев, толщина которых зависит от высоты подъема соответствующих перегородок. Глина требует разрушения природной структуры с удалением или измельчением непластических материалов, что осуществляется в камневыделительных вальцах [11]. Камневыделительные вальцы предназначены для грубого помола глины и выделения каменистых включений. Вальцы состоят из гладкого валка, ребристого валка, привода гладкого валка и ребристого валка, рамы, устройств для защиты валков от перегрузки, для очистки гладкого и ребристого валков. Валки вращаются на встречу друг другу. Зазор между ними регулируется перемещением гладкого валка в направляющих рамы. Для окончательной переработки глиняной массы и получения ее однородности используются вальцы тонкого помола. Вальцы тонкого помола предназначены для помола керамической массы путем раздавливания и протирания материала за счет различной окружной скорости валков, вращающихся на встречу друг другу. Вальцы состоят из быстроходного и тихоходного валков, станины, стяжного и предохранительного устройств, приводов валков, приспособления для очистки поверхности валков от глиняной массы, устройства для шлифования поверхности валков. На рисунке 37 представлена схема производства керамической черепицы. 85 Рисунок 37 – Технологическая схема производства керамической черепицы Формование валюшек – ленточный безвакуумный пресс Вылеживание – камера для вылеживания валюшек Резка и формование черепицы – револьверный пресс Склад готовой продукции Сортировка и укладка в штабеля Обжиг – туннельная печь Ангобирование – установка для покрытия ангобом Сушка – туннельная сушилка с калорифером Укладка на сушильные ролики – автомат-укладчик Шамот Ангоб Помол – шаровая мельница Измельчение – бегуны сухого помола Дозирование – весовой дозатор Увлажнение массы – бегуны мокрого помола Смешивание – смеситель + вода, пигмент Дозирование – объемный дозатор |